文档介绍：第卷第期武汉大学学报信息科学版
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年月
2013 9 Geomatics and Information Science of Wuhan University
文章编号文献标志码
:1671-8860(2013)09-1108-05 :A
水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统研究
张波秦宇郝千婷汪先锋
1 1 1 2
环境保护部信息中心北京市朝阳区育慧南路号
(1 , 1 ,100029)
山东省环境信息与监控中心济南市历下区经十路号
(2 , 3377 ,250101)
摘要
:针对我国面临的重大水污染事故,结合一维系统动力学水质模型,将 SD 模型与 GIS关联集成,开发
基于二、三维一体化的水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统;以2005-11发生的松花江水污染事件
为例,进行水质模拟结果验证和可视化动态调控示范等,在时间和空间两个维度上对污染带迁移和转化进行
动态模拟和趋势预测,实现了突发水污染事故水质浓度的模拟、预测和基于不同应急策略的模型调控。
关键词:系统动力学;地理信息系统;水污染事故;时空模拟
中图法分类号
:P208;O313
近年来我国重大水污染事故频繁发生对生准确模拟预测以及模型调控目前还是一个难
, , 、
题[]
态环境、人民健康及社会安全造成严重影响。水 8 。
基于水污染事故水质模拟的应用需求本文
污染事故应急过程中,结合事故现场的监测数据, ,
将系统动力学引入水质模拟计算建立一维
利用水质数学模型(简称“水质模型”)对污染带到(SD) ,
水质模拟的系统动力学模型[] 与系统动力
达各重要断面的时间、浓度、影响范围等做出及时 9 ,GIS
学模型集成以二三维一体化的软件作为
准确的预测,为事故的应急决策提供定量参考的, 、 GIS
空间计算平台开发水污染事故水质时空模拟和动
依据,是提升环境事故应急能力的重要途径。国
态调控仿真系统选择的松花江水污染
内外在水质模型方面的研究主要可以划分为以下。 2005-11
事故为例通过三维调控二维计算三维显示
个阶段[1-4] 年该阶段的模型注, “”
3 :① 1925~1980 : - -
重分析水质内部组分间的关系的应用模式研究各种应急调控的策略及其可视化
。② 1980~1995
实现在人工交互可视化界面下实现各种应急调
年:主要研究包括在多维模型系统中纳入水动力,
控策略效果的动态模拟和可视化分析为水污染
模型;将底泥等作用纳入模型内部;与流域模型进,
行连接使面污染源能被连入初始输入事故应急措施方案的优选提供量化参考的依据。
。③ 1995
年至今研究考虑大气中污染物质直接沉降进入
: 模型构建
水体表面以及落入流域内,然后转移到水体所造 1
成的污染负荷,模型变得更为综合。
如果只考虑污染物在纵向水流方向的推流
水污染事故在发生时间和空间、污染强度、污( )
迁移弥散和衰减过程则一维水质模型的基本形
染物类型、发生水域的水文条件等方面具有很强、,
式为[10]:
的不确定性,污